不同粒徑稻草的漂浮特性和厭氧發酵產氣性能研究

摘要：為提高稻草厭氧發酵產甲烷效益,試驗采用批式厭氧消化,研究了不同粒徑稻草(40目,20目,10目和5目)的漂浮特性和厭氧發酵性能,對其在厭氧消化過程中的產甲烷性能、粉碎能耗、經濟效益以及失水漂浮層變化規律進行分析。結果表明:5目稻草的產甲烷性能和經濟效益最好,50 gTS負荷下消化50 d后單位VS產氣量為238.47 mL,分別比40目,20目和10目的稻草高出了11.40%,20.09%和9.96%。5目稻草的揮發性固體VS的去除率和纖維素降解率分別為68.65%和59.77%,均優于其他粒徑的稻草。稻草粉碎能耗與粒徑負相關,5目稻草的耗電量為42 kWh·t^-1,分別比40目,20目和10目稻草的耗電量降低了81.74%,61.82%和40.00%。每噸5目稻草產甲烷凈收益為259.1元,比40目,20目和10目稻草的凈收益分別高出了228.93%,66.36%和23.26%。在產氣高峰期時各試驗組失水漂浮層在12 h內達到峰值,隨后逐漸下降,而在發酵末期漂浮層厚度增加速率變得十分緩慢。40目稻草形成的失水漂浮層厚度最小且不穩定。本研究提供了一種經濟性較優的稻草粒徑,對于合理安排攪拌頻率、降低能耗成本提供了一定的數據支撐。